张诚方龙杰朱建华 左浩毅 高福华 庞霖

(四川大学物理科学与技术学院,教育部重点实验室,成都 610065)

四元裂解位相调制实现相干光通过散射介质聚焦∗

张诚#方龙杰#朱建华 左浩毅 高福华 庞霖†

(四川大学物理科学与技术学院,教育部重点实验室,成都 610065)

(2016年12月17日收到;2017年3月20日收到修改稿)

光在不均匀介质中传播会受到散射的干扰,在这些散射材料中,例如粉末、生物组织、亚波长颗粒对入射光多次散射使得出射光无法聚焦,从而在接收平面形成散斑.本文提出四元裂解位相调制方法对入射相干光场进行调制,使其通过散射介质聚焦.此方法利用入射光场全场调制,充分考虑光场单元之间的干涉作用,从整个空间光调制器的调制面开始,逐层进行四元裂解及位相优化.运用此方法在实验中实现了相干光的前向散射和后向散射有效聚焦,这为生物医学领域中通过散射介质成像提供了新的思路和方法.

散射介质,聚焦,相长干涉,四元裂解

1 引言

光学成像是人类获取信息的最重要手段,然而当相干光通过生物组织等折射率非均匀介质时,会引起强散射效应[1−3],光的相干性会被破坏,形成一系列散斑[4].传统成像方法难以克服光在传播过程中遇到的散射干扰,随机散射被认为是生物组织成像中限制光学分辨率和穿透深度的最重要的原因[5].近年来,随着光散射理论与实验技术[6−8]的快速发展,人们基于分段连续算法[9,10]、位相共轭法[11−13]、透射……